1 設計參數
廢水處理站的設計能力為15m3/h。設計廢水水質及排放要求見表1。
表1 設計廢水水質及排放要求
|
水質 |
pH |
CODcr/ |
BOD5/ |
S2-/ |
色度/倍 |
SS/ |
|
設計水質 |
10～12 |
2000 |
600 |
110 |
100 |
2000 |
|
排放水質 |
6～9 |
100 |
30 |
1 |
20 |
30 |
2 處理原理
靛藍染紗使用單一染料，利于回收利用。靛藍染料細菌降解速率很慢，不宜直接采用生物處理，須在進入生化塔前將其大部分除去。故將廢水中和到pH6～7，利用染料在中性或酸性條件下難溶的特點，使染料自行析出，再用離心過濾或沉淀的方法，將大部分染料除去并回收利用，大大降低了后續生化處理負荷。
2.2 催化氧化（曝氣）除低價硫
在中性或弱酸性條件下，加入少量催化劑（CoCl2），曝氣，S2-迅速被氧化生成SO42-。采用加入0.2mg/L CoCl2，曝氣3h，廢水中S2-可降至3mg/L以下，剩余S2-由后續生化處理進一步處理可至達標。
2.3 二段生物接觸氧化
曝氣除S2-的廢水，進入兩段生物接觸氧化處理，并采用人工選育的高效優勢混合菌群掛膜。段選用煤渣（粒度50～100mm）作填料，煤渣表面粗糙，具有很多大小不等的孔洞，表面積大，吸附能力較強，易掛膜，且充氧能力強，氧利用率高，微生物活性強，污泥量少。第二段以焦炭和活性炭為填料，氧化塔內放二層焦炭（粒度30～40mm）、一層粒狀活性炭，由于其吸附作用更強，單位體積填料表面生物量更多，使較難降解的有機物進一步分解完全。
接觸氧化水力停留時間3h，氣水比12～15:1，pH=6～7，處理后CODcr＜100mg/L，BOD5＜30mg/L，S2-＜lmg/L，色度＜20倍。
3 處理工藝
工藝流程示意見圖1。
經中和的廢水重力流入曝氣池除S2-。空氣通過管路及多孔管分別送至集水池、中和池（予曝氣并起攪動作用）、曝氣池，相鄰氣管的孔眼交叉且斜45°朝下，避免布氣不均勻和孔眼堵塞。除S2-后的廢水經耐酸污水泵加壓送至過濾機房，通過微濾機將靛藍染料分離。微濾機采用PE管式過濾機，分離后的廢水進入調節池。
經過濾的廢水及漿漂廢水進入調節池，再次經多孔管預曝氣后提升至生物接觸氧化池。生物接觸氧化池由四段組成：一氧化池、一沉淀池、二氧化池、二沉淀池。廢水經三角堰均勻布水自下而上：一氧化經過3層（每層1m）煤渣填料（粒度50～100mm），下部采用SB-600曝氣器（4只）充分曝氣。一沉淀池經過一層約0.6m厚的礫石與砂接觸層，反粒度排列（礫石粒徑50～20mm，砂粒徑3～4mm），下布多孔氣管，接觸層中布多孔水管反沖洗用。二氧化池的填料為焦炭（粒度30～80mm），3層，每層0.9m ；二沉淀池布置同一沉淀池。生物接觸氧化池進出水水頭差1.20m，反沖洗水回流至調節池，池底部設排污閥。
為使維修或運行不正常時不影響生產，特設事故污水儲池，體積600m3，可供3～4d生產污水儲放，待后可慢慢抽回處理（備污水污泥泵1臺）；另設靛藍回收渣池，容積25m3；污泥收集池，容積35m3，并配活動立式泥漿泵2臺（一用一備）。
4 處理結果
運行結果表明，出水符合排放水質。
|
水樣 |
CODcr/(mg·L-1) |
BOD5/(mg·L-1) |
SS/(mg·L-1) |
硫化物/(mg·L-1) |
色度/倍 |
||||||||||
|
進水 |
出水 |
去除率 |
進水 |
出水 |
去除率 |
進水 |
出水 |
去除率/％ |
進水 |
出水 |
去除率 |
進水 |
出水 |
去除率 |
|
|
1 |
1762 |
62 |
96.5 |
356 |
20 |
94.4 |
1105 |
8 |
99.3 |
138 |
0.3 |
99.8 |
116 |
9 |
92.2 |
|
2 |
1405 |
53 |
96.2 |
310 |
16 |
94.8 |
1415 |
11 |
99.2 |
106 |
0.23 |
99.8 |
85 |
7 |
91.8 |
|
3 |
1530 |
55 |
96.4 |
384 |
21 |
94.5 |
1216 |
8.5 |
99.3 |
110 |
0.24 |
99.7 |
98 |
8 |
91.8 |
|
4 |
1624 |
60 |
96.3 |
366 |
20 |
&n【水處理設備】bsp; 94.5 |
630 |
7.5 |
98.8 |
102 |
0.26 |
99.7 |
90 |
8 |
91.1 |
|
5 |
1843 |
76 |
95.9 |
344 |
18 |
94.7 |
864 |
8 |
99.1 |
98 |
0.18 |
99.8 |
82 |
7 |
91.5 |
|
6 |
1385 |
58 |
95.8 |
324 |
16 |
95.1 |
1326 |
9.5 |
99.3 |
97 |
0.14 |
99.9 |
104 |
8 |
92.3 |
5 主要經濟指標
①折舊費：折舊期限按15a考慮，則每立方米廢水折舊費為0.30元；
②人工費：共4人，平均每人每月按800元計，則每立方米廢水人工費為0.30元；
③電費：每小時耗電約24kWh，按0.80元kWh計，每立方米廢水電費為1.20元。
④藥劑費：酸及鈷鹽合計每立方米廢水花費約為1.50元；
⑤靛藍回收：每立方米回收約20g靛藍，按每噸靛藍8萬元計，每立方米廢水回收成本為1.60元。
⑥總運行費用每立方米廢水處理需1.70元。
6 結語
靛藍染紗廢水處理工藝：染料回收-氧化除硫-生物處理有機物，該工藝具有投資省、運行費用低、管理方便、占地面積小、處理效率高、出水水質好的特點，具有較好的應用價值。
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